Технологическая демонстрация роботов NASA продвинет прототипы детекторов гамма-излучения - Научные исследования NASA

Новый тип детектора гамма-излучения, разработанный NASA и названный AstroPix, примет участие в демонстрации с использованием роботизированной руки в рамках предстоящей миссии Fly Foundational Robots, запуск которой запланирован на конец 2027 года.

Гамма-излучение является самой высокоэнергетической формой света. Ученые наблюдают его, исходящим от таких событий, как молнии в атмосфере Земли, мощные солнечные вспышки от нашего Солнца и космические столкновения в далеких галактиках. Датчики на демонстрационной технологии AstroPix предназначены для измерения гамма-излучения в диапазоне от 20,000 до 700,000 электрон-вольт. Для сравнения, энергия видимого света находится в диапазоне от 2 до 3 электрон-вольт.

Текущие миссии NASA, включая космический телескоп Ферми и обсерваторию Нила Герхелса Свифта, также наблюдают гамма-излучение, включая те, что имеют еще более высокие энергии.

Но для энергий от 500,000 до 1 миллиона электрон-вольт существующие детекторы менее чувствительны. Этот диапазон — это то место, где многие мощные взрывы, называемые гамма-всплесками, светят ярче всего. Это также то место, где астрономы ожидают увидеть самое сильное свечение от самых массивных и далеких активных галактик, управляемых черными дырами. Объединив детекторы AstroPix в будущих миссиях, ученые смогут преодолеть этот разрыв и улучшить наблюдения за этими космическими объектами, чтобы лучше понять процессы, которые создают и управляют ими.

«Космический аппарат Fly Foundational Robots также является технологической демонстрацией, поэтому проекты хорошо сочетаются друг с другом», — сказал Дэн Виоlette, член команды AstroPix и постдокторант в Центре космических полетов Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. «Нам нужно тщательно протестировать производительность AstroPix, прежде чем мы сможем использовать датчики в будущих научных миссиях. Мы испытывали сопоставимые технологии в рамках научной миссии на воздушном шаре, и текущий прототип в конечном итоге станет частью полезной нагрузки sounding rocket. Однако многие из этих возможностей полета достигают только ближнего космоса. Не часто технологии демонстрации, такие как наша, могут найти возможность для полета на орбиту.»

Каждый чип AstroPix содержит четыре детектора гамма-излучения на основе кремния, и каждый детектор включает 1,225 пикселей. Чипы функционируют аналогично датчикам в камерах мобильных телефонов.

Полезная нагрузка демонстрации технологии спутника AstroPix, также известная как A-STEP, будет размещена в модуле Orbital Replacement Unit миссии Fly Foundational Robots, который представляет собой подвижный модуль, построенный Rocket Lab Robotics. Rocket Lab Robotics также предоставит роботизированную руку, которая будет поднимать и перемещать модуль во время полета и выполнять операции на орбите в рамках демонстрации роботизированного обслуживания. Полезная нагрузка A-STEP будет собирать свои данные после перемещения. Astro Digital предоставит космический аппарат.

Orbital Replacement Unit был разработан для поддержки интерфейсов питания и данных для полезной нагрузки, но первоначальный план предполагал, что роботизированная рука будет перемещать модуль без нее. Однако по мере развития миссии команда Fly Foundational Robots выявила возможность дальнейшего увеличения ценности миссии, интегрировав дополнительную технологическую демонстрацию, которая могла бы поместиться в кубе размером 11.8 дюйма (30 сантиметров).

«У модуля уже был объем, мощность и данные, необходимые для поддержки дизайна команды AstroPix», — сказал Бо Наас, старший технический руководитель по обслуживанию, сборке и производству в космосе в Дирекции космических технологий NASA в Вашингтоне. «Одна из наших основных целей с Fly Foundational Robots — продемонстрировать роботизированную замену полезных нагрузок на орбите, что позволит обновлять или улучшать спутники и космические инструменты за небольшую долю стоимости полной миссии. Позволить AstroPix завершить свою собственную технологическую демонстрацию на орбите — это бонус.»

Команда AstroPix работает над тем, чтобы доставить свое оборудование в сентябре, и оно будет интегрировано в полезную нагрузку Fly Foundational Robots перед окончательной интеграцией на космический аппарат. Orbital Replacement Unit будет удерживать чипы и всю сопутствующую электронику, необходимую для обеспечения питания, сбора и передачи данных во время полета.

Миссия Fly Foundational Robots NASA финансируется через портфель ISAM Дирекции космических технологий, управляемый в NASA Goddard. Rocket Lab Robotics предоставит систему роботизированной руки миссии через награду NASA Small Business Innovation Research Phase III. Astro Digital проведет орбитальный летный тест руки через программу NASA Flight Opportunities, управляемую в Центре исследований полетов NASA Армстронга в Эдвардсе, штат Калифорния. Разработка AstroPix была поддержана Дивизией астрофизики NASA в Дирекции научных миссий в штаб-квартире NASA, через Программу исследований и анализа астрофизики агентства и финансировалась через Феллоушип технологий Нэнси Грейс Роман.

Чтобы узнать больше, посетите:

https://go.nasa.gov/3R28tWE